本文選題：濕天然氣管道 + 防卡堵射流清管器��； 參考：《中國石油大學(xué)(華東)》2015年碩士論文

【摘要】：在濕天然氣管道中,氣液兩相易發(fā)生滑脫而形成滯留液,這將減小有效輸氣流通面積;且海底凝析液管道溫度低、壓力高,易生成水合物而堵塞管道。針對(duì)這一問題,可采用定期清管來清掃管道內(nèi)積液,提高輸氣效率。傳統(tǒng)清管器清管過程中,會(huì)在清管器前端形成液塞,造成清管器運(yùn)行極不穩(wěn)定,尤其在立管階段,清管器速度不斷增加,導(dǎo)致終端捕集器瞬間接收大量凝析液,對(duì)捕集器造成巨大沖擊。防卡堵射流清管器可有效解決這些問題,因此其研究具有重要意義。本文在綜合研究國內(nèi)外射流清管器研究現(xiàn)狀及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,總結(jié)了射流清管器的運(yùn)動(dòng)模型,給出了新型清管器設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。該射流清管器可以實(shí)現(xiàn)一定開度的旁通率,起到降低清管器運(yùn)動(dòng)速度、減小管線壓力波動(dòng)、控制氣液流型的作用,同時(shí)一旦遇到清管器卡堵情況,清管器內(nèi)部閥門可以向前移動(dòng),封堵氣體旁通通道,增大清管器兩端壓差,實(shí)現(xiàn)清管器的再啟動(dòng)。防卡堵射流清管器的核心在于旁通率的優(yōu)選和防卡堵閥門的設(shè)計(jì)。本文結(jié)合荔灣某一海底天然氣凝析液管線,利用OLGA數(shù)值模擬軟件對(duì)不同旁通率清管器清管過程進(jìn)行模擬研究,通過對(duì)比清管器速度、管線壓力變化、終端液塞流量變化、持液率和流型等參數(shù),進(jìn)行旁通率的優(yōu)選,確定最佳旁通率;同時(shí)模擬研究正常管輸、正常清管過程、清管卡堵等條件下為防止水合物生成所需添加的MEG的最低加注量,保證清管工況安全進(jìn)行。為了實(shí)現(xiàn)射流清管器的防卡堵功能,在清管器內(nèi)部添加閥門控制元件,其中彈簧元件是實(shí)現(xiàn)卡堵再啟動(dòng)的關(guān)鍵。本文通過Fluent數(shù)值模擬軟件對(duì)室內(nèi)清管器受力測試進(jìn)行了數(shù)值模擬,研究分析了不同旁通率清管器在不同壓差工況下閥門的受力情況,并總結(jié)了清管器兩端壓差對(duì)閥門受力的影響規(guī)律。通過在室內(nèi)搭建試驗(yàn)管路,對(duì)清管器內(nèi)部閥門受力進(jìn)行了測試研究。利用微型測力傳感器均勻布置于氣流軸向平面上進(jìn)行受力測試,通過改變清管器旁通率、閥門位移量、氣體流量等參數(shù),實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)與Fluent數(shù)值模擬的相互驗(yàn)證,同時(shí)分析研究旁通率、閥門位移量、氣體流速對(duì)閥門受力的影響規(guī)律,最終得到彈簧元件的設(shè)計(jì)方法,從而為完整的防卡堵射流清管器設(shè)計(jì)準(zhǔn)則提供基礎(chǔ)。
[Abstract]:In the wet gas pipeline, the gas-liquid two-phase is easy to slip and form the retention liquid, which will reduce the effective gas flow area, and the submarine condensate pipeline is easy to form hydrates and block the pipeline because of its low temperature and high pressure. To solve this problem, regular pipe-cleaning can be used to clean the fluid accumulation in the pipeline and improve the efficiency of gas transmission. In the process of traditional pipe-cleaner pigging, liquid plug will form at the front of pipe-cleaner, resulting in extremely unstable operation of pipe-cleaner, especially in the stage of riser, the speed of pipe-cleaner increases continuously, resulting in the terminal trap receiving a large amount of condensate instantly. Have a great impact on the catcher. These problems can be effectively solved by blocking-preventing jet pipe cleaner, so its research is of great significance. In this paper, based on the research status and structure design of jet pipe cleaner at home and abroad, the motion model of jet pipe cleaner is summarized, and the design structure of new type pipe cleaner is given. The jet pipe cleaner can realize a certain opening bypass rate, reduce the movement speed of the pipe cleaner, reduce the pressure fluctuation of the pipeline, control the gas-liquid flow pattern, and at the same time, once meet the plugging situation of the pipe cleaner, The internal valve can move forward, seal the gas bypass channel, increase the pressure difference between the two ends of the pipe cleaner, and realize the restarting of the pipe cleaner. The core of anti-blocking jet pipe cleaner is the selection of bypass rate and the design of anti-blocking valve. Combined with a natural gas condensate pipeline in Liwan, this paper simulates the pigging process of pipe cleaner with different bypass rate by using OLGA numerical simulation software. By comparing the speed of pipe cleaner, the change of pipeline pressure and the change of flow rate of terminal liquid plug, At the same time, the optimal bypass rate is determined by the optimal selection of bypass rate. At the same time, the minimum amount of MEG added to prevent hydrate formation is simulated and studied under the conditions of normal pipeline transportation, normal pipe-clearing process, pipe-clearing jam, etc. Ensure the safety of pigging conditions. In order to realize the blocking prevention function of the jet pipe cleaner, the valve control element is added inside the pipe cleaner, among which the spring element is the key to the blockage restarting. In this paper, the stress test of indoor pipe cleaner is simulated by Fluent software, and the stress of valve under different pressure difference conditions is studied and analyzed. The influence of the pressure difference between the two ends of the pipe cleaner on the valve force is summarized. The internal valve force of the pipe cleaner was tested and studied by setting up the test pipe in the room. The micro-force sensor is uniformly arranged on the axial plane of the air flow to test the force. By changing the parameters such as bypass rate, valve displacement and gas flow rate, the test and Fluent numerical simulation can be realized. At the same time, the influence of bypass rate, valve displacement and gas velocity on the valve force is analyzed. Finally, the design method of spring element is obtained, which provides the basis for the complete design criterion of anti-blocking jet pipe cleaner.
【學(xué)位授予單位】：中國石油大學(xué)(華東)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TE973.8

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本文編號(hào)：1924008